ZİNCİRLİ KALDIRMA SİSİTEMİ

Transkript

1 009 Kasım ZİNCİRLİ KALDIRMA SİSİTEMİ 40-1-a M. Güven KUTAY 40-1-a-zincirli-kalirma-sistemi.c

2 İ Ç İ N D E K İ L E R 1 Kalırma Sistemi Zincirli kalırma sistemi Yuvarlak çelik zincire gemetri Zincir seçimi Zincir mekaniği Zincir çarkları Yuvarlak zincir için işsiz çarklar Yuvarlak zincir için kavaleta ve işli zincir çarklar Zincir seçimi, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal" Kavaleta knstrüksiynu, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal" Kanca ve kanca blğunun seçimi, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal"

3 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m Kalırma Sistemi 1. Zincirli kalırma sistemi Vinç üretimine zincirler çelik halatlara karşın çk az kullanılırlar ve pek önemlie eğillerir. Bu üşünce zincirlerin özelliklerine yatar. Zincirlerin şu özellikleri varır ve ezavantaj ( ) ve avantaj (+) ile gösterilmiştir: 1. Yalnız küçük hızlara kullanılırlar ( ),. Keni ağırlıkları kalırıkları yüke göre yüksektir ( ), 3. Darbelere karşı hassastırlar ( ), 4. Taşıma güçleri yüksektir (+), 5. Isıya ve krsyna karşı aha ayanıklıırlar (+). Zincirler elle tahrikli ceraskallara, yürüyüş takriklerine ve kalırma yüksekliği küçük lan kullanım alanlarına elektrikli ceraskallara kullanılırlar. Buraa yalnız yuvarlak çelik zincirleri ele alıp inceleyeceğiz. Diğer zincirler çk az kullanılıkları için üretici ve satıcıları ile temasa geçip etaylı bilgi alabilirsiniz Yuvarlak çelik zincire gemetri Yuvarlak çelik zincirler, bak Şekil 1.1 özellikleri bakımınan vinçlere kullanılmaları en uygun zincirlerir. Ucuzurlar, her yere satın almak mümkünür. Gayet küçük çaplara sarılırlar. Küçük çaplara sarılmaları yük mmentinin küçük lmasını luşturur. Vinçlere kullanılan yuvarlak çelik zincirler DIN 765 e göre stanartlaştırılmıştır. b t t t n x t Şekil 1.1, yuvarlak çelik zincir Yuvarlak çelik zincirler, zincirin hareket hızı 1/s ye kaar kullanılırlar. Bu zincirler baklalarının tek tek elektrik kaynağı ile üretilmesinen luşur ve malzemeleri St 35,13K ır. Bakla kalınlığı büyük lan zincirler çelik öküm larakta üretilir ve malzemeleri genele GS45 ir.

4 1.4 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i Yuvarlak çelik zincirler mastara uygun veya mastara uymayan zincirler larak iki gruba ayrılırlar. Genele vinçlere kullanılan "Mastara uygun nrmal (DIN 5684)", iğer özel tipler "Mastara uygun veya uygun lmayan kısa baklalı (DIN 765 ve DIN 766)" zincirlerir. b b1 t t t L = n x t (11 x t) Kn s b1 s s b Şekil 1., Mastara uygun DIN 5684 zinciri Tabl 1.1, Mastara uygun zincirlerin gemetrik ölçüleri, DIN 5684 (Şekil 1.) Çap mm a max = mm ±0,0 ±0,4 ±0,8 ±0,3 ±0,36 ±0,40 ±0,44 ±0,50 ±0,64 Hatve t mm t max + mm 0, 0,3 0,7 0,31 0,35 0,36 0,40 0,46 0,58 t min mm 0,1 0,1 0,13 0,15 0,17 0,18 0,0 0,3 0,9 İç genişlik b 1 =1,. mm 6 7, 8,4 9,6 10,8 1 13, 15,6 19, Dış genişlik b mm 16,9 0, 3,6 7 30, ,4 44, 54,4 Uzunluk *)1 L Kn mm L max + mm 0,5 0,63 0,73 0,83 0,94 0,97 1,1 1,5 1,6 L min mm 0,5 0,31 0,36 0,41 0,47 0,48 0,55 0,63 0,8 Ağırlık kg/m 0,54 0,78 1,07 1,4 1,75,5,7 3,8 5,75 *)1 Kntrl uzunluğu L Kn = 11. t larak kabul eilir. Bşluk s min = 0,15, s max = 1,075 eğerlerini aşmamalıır. Tabl 1., Mastara uygun zincirlerin mekanik eğerleri, DIN 5684 (Şekil 1.) Çap mm İşletme kuvveti kn 6,3 9 1, ,5 63 Kntrl kuvveti kn Kpma kuvveti kn 31, Kpma uzaması %10, yüzey sertliği 11 mm 360 HV, 11 mm 330 HV Kuvvet rantıları, İşletme kuvveti:kntrl kuvveti:kpma kuvveti = 1 : 3,15 : 5

5 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m 1.5 b t t t L Kn = 11 x t Şekil 1.3, Mastara uygun kısa baklalı (DIN 766) zincirler Tabl 1.3, Mastara uygun kısa baklalı (DIN 766) zincirler (Şekil 1.3) İşletme kuvveti Çap Hatve Hatve tleransı By tleransı Dış genişlik Nrmal sabit bağlı Kntrl kuvveti kpma kuvveti Ağırlığı Genel Vinç t t L K b F İş F İş F Kn F Kp G mm mm mm mm mm kn kn kn kn kg/m ,3 5 18,5 +1,5 17,5 6,3 1,6 0,50 ±0,5 6 18,5 0,5 0 3,5 9,0 18,0 0, ,5 6,3 1,6 5, 1, ,3 8,0 16,0 3,0 1, ±0,6 30 8,0 10,0 0,0 40,0 1,80 +, ,0 1,5 5,0 50,0,5 0, , 16,0 3,0 64,0, ,0 1, 4,4 84,8 3, ±1,0 47 5,0 50, , ,8 54 5,0 31,5 63,0 16 5, , , , , ,00 ±1, ,0 +5, ,0 1, ±, , , ,0 33 9, , ±, ,0 +8, ,0, , , , ,3 Anlaşmaya bağlı Anlaşmaya bağlı , , ,0

6 1.6 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i Yukarıa Tabl 1.1 ve Tabl 1. e verilen eğerler mtrlu tahrikler içinir. Tahrik elle yapılıyrsa kpma kuvvetinen giilerek işletme ve kntrl kuvvetleri bulunur. El ile tahriklere kuvvet rantıları şöyleir: İşletme kuvveti = 0,5 Kpma kuvveti Kntrl kuvveti = 0,65 Kpma kuvveti 1.. Zincir seçimi Kalırma tahriki için zincir seçimi mukavemet hasabıyla yapılır. Genele zincir baklaları çekme ve eğilmeyle zrlanırlar. Zincir seçimi için eğilme zrlaması ikkate alınmaan çekme zrlamasıyla zircirin gemetrik ilçileri belirlenir. FYük Çhe = σçem AZin σ F ( 1.1 ) σ Çhe N/mm Hesaplanan çekme gerilimi F Yük N Zincirin taşıığı yükün kuvveti A Zin mm Zincirin kesit alanı σ ÇEM N/mm Zincirin emniyetli çekme mukavemeti a) Zincirin kesit alanı: AZin π = F ( 1. ) 4 b) Zincirin emniyetli çekme mukavemeti Mastara uygun kısa baklalı (DIN 765 ve DIN 766) zincirlerin emniyetli çekme mukavemet eğerleri (nrmal kaliteli): ÇEM σ = 60 N/mm F ( 1.3 ) Mastara uygun nrmal (DIN 5684) zincirlerin emniyetli çekme mukavemet eğerleri (yüksek kaliteli): ÇEM σ = 15 N/mm F ( 1.4 ) Yüksek kaliteli zincirler metal yrgunluğuna ayanıklı çelikleren üretilir. Örneğin 13Mn3 gibi. Daha etaylı bilgi için literatüre bakınız.

7 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m Bilinen eğerleri F ( 1.1 ) e yerleştirir ve eşitliği zincir çapına göre çözersek şu frmülü buluruz; 1.7 Zin = F σ ÇEM Yük π Zincirin min çapı: Zin = 0, F σ Yük ÇEM Zin F 0,8. Yük F ( 1.5 ) σ ÇEM Zin mm Zincirin minimum çapı F Yük N Zincirin taşıığı yükün kuvveti σ ÇEM N/mm Zincirin emniyetli çekme mukavemeti Kalırma yüksekliği büyük lan işletmelere zincirin keni ağırlığıa ikkate alınmalıır. Zin 0,8. F Yük + q L σ ÇEM Zin g F ( 1.6 ) Zin mm Zincirin minimum çapı F Yük N Zincirin taşıığı yükün kuvveti q Zin kg/m Zincirin 1 m sinin ağırlığı L Zin m Zincirin kullanılan byu g m/s Yerçekimi ivmesi (9,807 m/s ) σ ÇEM N/mm Zincirin emniyetli çekme mukavemeti Zincir baklaları genele irenç kaynağı ile imal eilirler. Baklalar kaynatılıktan snra zincir ısıl işleme tabi tutulmalıır. Yüksek kaliteli zincirler lukça küçük çapta kavaleta ile çalıştıklarınan, çk küçük byutta ceraskallar üretilmesini sağlarlar. Baklaların bir birine eğiyi yerlereki aşınmaları önlemek için zincirin katı yağ (gres yağı) ile yağlanması gerekliir. Yük taşıyan zincirler 0 C ile +100 C arasına emniyetli çalışırlar. Bu eğerlerin ışına özel hesaplamalarla kullanılmalıırlar.

8 0 1.8 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i Sık sık kullanılan zincirler en geç altı aya bir, seyrek kullanılan zincirlere en geç senee bir kere kntrl eilmeliir. Kaba kntrl eğerleri şunlarır ve emniyet sınırları aşılmışsa zincir kmple eğiştirilmeliir. Eğer herhangi bir baklaa; herhangi bir küçük çatlama varsa, zincir çapı aşınmaan ötürü %0 küçülmüşse, bakla byu %5 uzamışsa. Bu kntrl üşenmeen büyük bir sabırla her baklaa yapılmalıır. Bu kntrller yapılmaan önce 1,5 misli yükle zincirin kpma ve uzamaya karşı kntrlü yapılmalıır. Buraa verilen 1,5 katsayısı vinçlere inamik yük kntrl katsayısıır. Böylece hem zincir heme kalırma aracı kntrl eilmiş lur. Bütün bu işlemlerin bir raprla yazılı larak belgelenmesi her yönen fayalıır. Kntrller şu basit işlemlerle yapılabilir. Çatlağın luğu tahmin eilen yer sıvı yağla yağlanır ve bir bezle kurulanır. Snra buraya zincirin üzerine beyaz veya açık renk ve suyla temizlenebilen bya sürülür. Byanın kuruması beklenir. Yağlı kısıma bya kurumayacağınan klaylıkla çatlaklar görülür Zincir mekaniği 360 /z t R /z h Şekil 1.4, Zincir çarkına ölçüler Zincir kasnağı veya kavaleta ile hareket ettirilen zincirin rtalama hareket hızı Şekil 1.4 ene görüleceği frmül F ( 1.7 ) ile bulunur. v ZiOr = z t n F ( 1.7 ) V ZiOr m/s rtalama zincir hızı z 1 kavaleta veya çarkın iş sayısı t m hatve byu n s -1 evir sayısı

9 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m Diğer taraftan Şekil 1.4 e görülüğü gibi zincirin rtalama hareket hızını iğer büyüklüklerlee hesaplayabiliriz. t = R 0 vzior 0 sin (180/z) = z n sin (180/z) F ( 1.8 ) V ZiOr m/s rtalama zincir hızı z 1 kavaleta veya çarkın iş sayısı n s -1 evir sayısı 0 m kavaleta çapı Zincirin kavaleta veya çarkın izerineki hareketini inceleyecek lursak, şu ört urumu görürüz: t α=180 /z 0 A α ω α v T v min h Şekil 1.5, Drum I Drum I, α = -180 /z Şekil A ynağı kavaletaya giriğine α açısı tam (-180 /z) ir. Zincir eksenineki zincir hızı v min : v = h ω = v cs(180/z) min Teğetsel hız: T vt = r0 ω Açısal hız ω =.π.n luğunan, lur vt = 0 π n B 0 A α α v T v min Drum II, α = -180 /z < α <0 Şekil 1.6 ω Buraa zincirin hızı aha yüksek lacak. Dönüş açısına göre hız: v = vt csα α=180 /z < α < 0 lur Şekil 1.6, Drum II

10 1.10 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i B A v = v T Drum III, α = 0, Şekil ω Bu uruma A mafsalı en yüksek nktasına erişmiş lur. Zincirin hızı teğetsel hıza eşit lmuştur. Böylece zincir hızı en yüksek eğerine ulaşmıştır. vmax = vt = 0 π n α = 0 Şekil 1.7, Drum III 0 0 < α < 180 /z B A α ω Şekil 1.8, Drum IV v v T Drum IV, 0 < α < 180 /z, Şekil 1.8 Bu uruma zincirin hızı tekrar minimum eğerine ğru küçülmeye başlar. Zincirin hızı minimuma erişince zincirin bir snraki mafsalı (B) kavaletaya girer. Böylece snraki mafsal için aynı öngü evam eer. Peryun evamı aynı taksimat airesi ve aynı evir sayısına yalnız kavaletanın iş sayısıyla rantılıır. Maximum ve minimum zincir hızının hesabı şu şekile hesaplanır: v = v = v = v max - vmin vt - vmin T - v T cs(180 / z) ( 1- cs(180 / z) ) n ( 1- cs(180 / z) ) v = v F ( 1.9 ) T v = 0 π F ( 1.10 ) v m/s hız farkı n s -1 evir sayısı 0 m kavaletanın veya çarkın çapı z 1 kavaletanın veya çarkın iş sayısı

11 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m Zincir çarkları Yuvarlak zincirler için çarklar işsiz ve işli çarklar larak iki kısıma incelenir Yuvarlak zincir için işsiz çarklar Yuvarlak zincir için işsiz çarklar el ile tahrikli kalırma tahriklerine yön eğiştirme çarkı larak kullanılırlar. Yiv prfilleri Şekil 1.9 a gösterilmiştir. b b is iç 1,.b b a egim 1:4 1,. s b Dis D D D Şekil 1.9, Yuvarlak zincir için işsiz çark prfilleri Yuvarlak zincir için işsiz çarklara ölçülerin şu rantılara seçilmesi önerilir: Çarkın çapı D 0. zincirin çapı, Yiv iç genişliği b iç 1,15 b bakla ış genişliği, Yuvarlak zincir için kavaleta ve işli zincir çarklar b is biç c is b iç b c Dis 0 Dis 0 k a a s Şekil 1.10, Kavaleta Şekil 1.11, Dişli zincir çarkı

12 1.1 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i Yuvarlak zincir için kavaleta ve işli zincir çarklar için ölçülerin şu rantılara seçilmesi önerilir: Çarkın çapı 0 0. zincirin çapı, Çarkın ış çapı ış = 0 + zincirin çapı, Yiv yuğu c 1, zincirin çapı, Yiv iç genişliği b iç 1,1 b bakla ış genişliği, Yiv ış genişliği b ış 1,45 b bakla ış genişliği, Yiv yüksekliği a 1,5 zincirin çapı, Çark isk kalınlığı s 0, çark çapı, Kavaleta göbek/yuk k a 3 zincirin çapı, Tahrik için kullanılan işli zincir çarkına kuvvet sınırı lmaığınan, genele taksimatı 16 mm ve zincir çapı 4 mm lan yuvarlak zincirler kullanılır. Kavaletanın ve çarkın çapı şu frmülle belirlenir: 0 = t sin(90 / z) + cs(90 / z) F ( 1.11 ) 0 m kavaletanın veya çarkın çapı t m taksimat z 1 kavaleta veya çarkın iş sayısı m bakla çapı Eğer iş sayısı z 16 ve 10 ise, ikinci terim ikkate alınmaan, snuçta pek büyük farklılık lmayacağınan kaba ölçülenirmee frmül şu şekile kullanılır: 0 t F ( 1.1 ) sin(90 / z) Kavaletanın malzemesi genele GGG.. larak seçilir. Çk ener larakta çelik ökümen yapılır. Kavaletanın en küçük iş sayısının 4 lması nrmal çalışması için gerekliir. Yksa yukarıa anlatılmış lan ört uruma göre hız farkı büyük lacağınan, arbeli çalışma rtaya çıkar. Bilhassa kavaletaan zincirin çıkmaması için klavuza gerek varır. Klavuzun genele 180 kavaletayı veya çarkı sarması ieal urumur. Kavaletanın knstrüksiynu genel larak kaval muylu uzantılı yapılması, taşıyıcı aksa kaygan yataklama yapılarak rahatlıkla çalışma imkanı sağlar. Diğer alternatifte kavaletanın aks üzerine turtulup rulman yakla yataklanmasıır.

13 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m 1.13 Şekil 1.1, Yuvarlak zincir için kavaleta Şekil 1.13, Kavaleta ve zincir klavuzu

14 1.14 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i 1..5 Zincir seçimi, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal" Zincirin taşıma kapasitesi F Yük = 500 N Zincirin hızı v Zi = 10 m/ak Kavaletanın evir sayısı n Ka = 30 1/ak Kalırma yüksekliği H = 3 m lan kavaletanın hesabını ve knstrüksiynunu yapalım. Çözüm: Zinciri DIN 766, mastara uygun kısa baklalı zincirleren (Tabl 1.3) seçelim. F F ( 1.5 ) ile zincirin bakla çapı seçilir: Yük Zin 0,8. σçem Nrmal kaliteli DIN 766 zincirinin emniyetli çekme mukavemeti F ( 1.3 ) en: σ ÇEM = 60 N/mm ir. Değerleri bakla çapı frmülüne yerleştirirsek: 500 Zin 0,8. Zin = 5,164 mm buluruz. 60 Buraan Tabl 1.3 e giersek zincirimizin: DIN 766, mastara uygun kısa baklalı Bakla çapı Zin = 6 mm Birim ağırlığı G m = 0,75 kg Taksimat t Zi = 18,5 mm Bakla genişliği b Zi = 0 mm larak seçilir Kavaleta knstrüksiynu, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal" Kavaletanın iş sayısı için, kavaleta çapı kaba hesaplama frmülü F ( 1.1 ) yi ele alalım ve frmülü iş sayısına göre çözelim: t t 0 sin( 90 / z) taksimatı biliyruz. Kavaletanın kabaca çapını sin(90 / z) 0 iğer ylan hesaplayalım. Kavaletanın evir sayısı ve zincirin hızı ile kavaletanın çapı bulunur: v Zi = π. Ka. n Ka buraan Ka = v Zi /(π.n Ka ) = 5/(π.30) = 53,05 mm Değerleri yerleştirirsek sin( 90 / z) 18,5 / 53 0,35 buraana kavaletanın iş sayısı: z Ka = 5 bulunur. Bu işlemleren snra kavaletanın tam taksimat çapının bulunmasına geçilir. Bunun içine F ( 1.1 ) ele alınır:

15 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m 1.15 t Zi Zi Ka0 = + sin(90 / zka ) cs(90 / zka ) Değerler yerleştirilir. Buraaki bütün eğerler biliniyr. Ka0 = 18,5 sin(90 / 5) 6 + cs(90 / 5) Böylece knstrüksiynun ana ölçüleri belirlenmiş lur: DIN 766, mastara uygun, nrmal kaliteli, kısa baklalı zincir Bakla çapı Zi = 6 mm Taksimat t Zi = 18,5 mm Bakla genişliği b Zi = 0 mm için: = 60,199 mm Ka = 60, mm Kavaleta çapı Ka = 60, mm Kavaleta resmi Şekil 1.14 Kavaleta iş sayısı z Ka = 5 Kavaleta ış çapı ış = 0 + = 60,+.6 = 7, ış = 7 mm Yiv yuğu c 1, = 1,.6 = 7, c = 7, mm Yiv iç genişliği b iç 1,1 b = 1,1.0 = b iç = mm Yiv ış genişliği b ış 1,45 b = 1,45. 0 = 9 b ış = 30 mm Yiv yüksekliği a 1,5 = 1,5.6 = 9 a = 9 mm R3,6 1 R3 34 8,4 7, R10,5 Ø36 Ø7 7,7 4,7 5x7 1,75 R3 Ø60, R9,5 36 R33,1 5, Şekil 1.14, Kavaleta

16 1.16 Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i 1..7 Kanca ve kanca blğunun seçimi, "Örnek 3, 5kN-/1 Zincirli ceraskal" /1 nam zincirli ceraskal için 5 kn ve 1Am tahrik grubu için tekli kanca N.,5 seçilir. Halatlı kalırma sistemine göre aha eğişik knstrüksiyn ylu izlenir. Kanca blğunun knstrüksiynu Şekil 1.15 ile gösterilmiştir Şekil 1.15 e pzisynlar şöyleir: Şekil 1.15, 5kN-zincirli ceraskal kanca blğu Pz 1 Kanca etay resmi Şekil 1.16 Pz Kanca manalı etay resmi Şekil 1.17 Pz 3 Kanca blğu gövesi etay resmi Şekil 1.18 Pz 4 Kanca blğu kavaletası etay resmi Şekil 1.1 Pz 5 Brnz yatak etay resmi Şekil 1.19 Pz 6 Aks etay resmi Şekil 1.0 Pz 7 M8 Cıvatalar satın alınan parça üretim etay resmi yk. Ölçüler stanartlaran alınacak.

17 N a s ı l v i n ç y a p a r ı m 1.17 Ø ,5x45 R0, ,6 4,67 3 R Ø3 74 R3 R3 05 Şekil 1.16, Pz 1, 5 kn kanca B B B 7 Şekil 1.17, Pz, Kanca manalı 13,5 4,5 17,5 A R5 A R4,8 18 R41 R37,5 B ,6 C C 7,6 0 Ø14 A A 9 Ø9 1 Ø10 R0,8 9 Ø15 Ø R4,4 M8 C C 54,5 Şekil 1.18, Pz 3, Kanca blğu gövesi

18 R10, Z i n c i r l i K a l ı r m a S i s t e m i 7, Ø10f6 Ø15f6 Ør6 Ø15H7 0,5x45 0,5x45 Şekil 1.19, Pz 6, Aks Şekil 1.0, Pz 5 Yatak 1 R3 8,4 7, 5x7 1,75 R3 R9,5 36 5,8 ØH7 R3,6 34 Ø36 Ø7 7,7 4,7 R33, Ø60, Şekil 1.1, Pz 4, Kanca blğu kavaletası